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來(lái)源：科技部 2022-05-09 15:41 揭示了RPAP2作為“看門人”調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的起始，為基因轉(zhuǎn)錄負(fù)調(diào)控機(jī)制的研究提供了新思路。 基因轉(zhuǎn)錄是中心法則的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以DNA為模板產(chǎn)生RNA用于蛋白質(zhì)合成。發(fā)生在基因啟動(dòng)子區(qū)的轉(zhuǎn)錄起始過程是基因表達(dá)調(diào)控的核心，細(xì)胞在復(fù)雜且精密的調(diào)控信號(hào)下，將抑制或促進(jìn)轉(zhuǎn)錄起始前復(fù)合物在基因啟動(dòng)子區(qū)的裝配，調(diào)控后續(xù)轉(zhuǎn)錄的活性。目前關(guān)于轉(zhuǎn)錄起始調(diào)控機(jī)制的研究主要集中在轉(zhuǎn)錄起始激活機(jī)制，對(duì)于轉(zhuǎn)錄起始的負(fù)調(diào)控機(jī)制卻鮮有報(bào)道。 PIC由RNA聚合酶II（Pol II）和6個(gè)通用轉(zhuǎn)錄因子（TFIIA,TFIIB,TFIIF,TFIIE和TFIIH）所組成。TFIID首先識(shí)別基因啟動(dòng)子，隨后依次招募其他通用轉(zhuǎn)錄因子和Pol II至啟動(dòng)子裝配成完整PIC，最終裝配好的PIC磷酸化Pol II CTD并打開啟動(dòng)子雙鏈DNA，起始基因轉(zhuǎn)錄。去年徐彥輝團(tuán)隊(duì)在Science雜志上連續(xù)發(fā)表了兩篇論文，先后報(bào)道了包含TFIID的完整PIC結(jié)構(gòu)和含有轉(zhuǎn)錄共激活因子Mediator的轉(zhuǎn)錄起始超級(jí)復(fù)合物（Mediator-PIC）結(jié)構(gòu)，揭示了PIC識(shí)別啟動(dòng)子并完成多步驟裝配的完整動(dòng)態(tài)過程，以及Mediator促進(jìn)PIC裝配和Pol II CTD磷酸化的分子機(jī)制，深入了對(duì)基因轉(zhuǎn)錄起始激活調(diào)控機(jī)制的理解。然而包括這兩篇研究工作在內(nèi)，目前關(guān)于轉(zhuǎn)錄起始調(diào)控機(jī)制的研究主要都集中在轉(zhuǎn)錄起始激活機(jī)制，對(duì)于轉(zhuǎn)錄起始的負(fù)調(diào)控機(jī)制卻鮮有報(bào)道。 近日，來(lái)自復(fù)旦大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了新的轉(zhuǎn)錄起始檢查點(diǎn)——RNA聚合酶II相關(guān)蛋白（RPAP2），并揭示了其負(fù)調(diào)控轉(zhuǎn)錄起始的分子機(jī)制，研究成果發(fā)表在《Cell Reports》題為“RPAP2 regulates a transcription initiation checkpoint by inhibiting assembly of pre-initiation complex”。 研究團(tuán)隊(duì)在開展人源Pol II復(fù)合物的研究工作中，在純化人源Pol II復(fù)合物時(shí), 意外發(fā)現(xiàn)RPAP2與Pol II復(fù)合物具有很強(qiáng)的相互作用，進(jìn)一步通過生化和結(jié)構(gòu)研究，驗(yàn)證了二者能夠形成穩(wěn)定的Pol II-RPAP2復(fù)合物。 RPAP2蛋白自鑒定以來(lái)，一直被認(rèn)為是參與Pol II從細(xì)胞質(zhì)到細(xì)胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)并且具有去除Pol CTD磷酸化功能的磷酸化酶。然而研究人員卻發(fā)現(xiàn)純化好的RPAP2既能夠結(jié)合磷酸化態(tài)的Pol II也能夠結(jié)合非磷酸化狀態(tài)的Pol II，并且體外活性實(shí)驗(yàn)顯示，RPAP2不具備明顯的Pol II CTD去磷酸化活性。 研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)存在一個(gè)與RNA聚合酶II（Pol II）緊密相互作用的蛋白——RPAP2，二者能夠形成穩(wěn)定的RPAP2-Pol II復(fù)合物，解析人源RPAP2-Pol II的高分辨結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)RPAP2蛋白結(jié)合在Pol II的jaw結(jié)構(gòu)域附近，與轉(zhuǎn)錄起始前復(fù)合物的結(jié)構(gòu)存在明顯的空間位阻。進(jìn)一步的體外生化研究發(fā)現(xiàn)，RPAP2的結(jié)合會(huì)阻礙通用轉(zhuǎn)錄因子TFIIF與Pol II的結(jié)合，抑制基因轉(zhuǎn)錄起始活性。
圖1. RPAP2作為轉(zhuǎn)錄起始檢查點(diǎn)負(fù)調(diào)控轉(zhuǎn)錄起始的工作模型 該工作提出了一個(gè)全新的轉(zhuǎn)錄起始檢查點(diǎn)，揭示了RPAP2作為“看門人”調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的起始，為基因轉(zhuǎn)錄負(fù)調(diào)控機(jī)制的研究提供了新思路。   |
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來(lái)自： 子孫滿堂康復(fù)師 > 《藥學(xué)科 醫(yī)藥研究》
